Через цилиндр с массой m и радиусом R перекинута нить, к концам которой подвешены грузы разной
массы. Цилиндр может вращаться вокруг горизонтальной закрепленной оси симметрии О, причем при вращении в оси возникает момент сил трения Mтр . Нить не по поверхности цилиндра. Ускорение
свободного падения равно g. Сила, с которой опора 0 действует на цилиндр, равна N . Правый груз движется
вниз с ускорением a . Силы натяжения нити различаются с разных сторон цилиндра на величину дельтаT . Используя только приведенные данные, запишите выражение разности сил натяжения нити с разных сторон цилиндра.

Дано:

U = 120 B

Q= 1 МДж = 1·10⁶ Дж

t = 1 час = 3600 с

D = 0,5 мм = 0,5·10⁻³ м

η = 0,32

ρ = 1,1·10⁻⁶ Ом·м    -  удельное сопротивление нихрома (из таблиц)

L - ?

Из формулы

Q = U²·t/R

находим сопротивление проводника:

R = U²·t/Q = 120²·3600/(1·10⁶) ≈ 52 Ом

Находим площадь сечения проводника:

S = π·D²/4 ≈ 3,14·(0,5·10⁻³)²/4 ≈  2·10⁻⁷ м²

Из формулы:

R = ρ·L/S

находим

L = R·S / ρ = 52·2·10⁻⁷ / 1,1·10⁻⁶ ≈ 9,3 м

Но, поскольку мы рассчитали длину при КПД=100%, то реальная длина провода:

Lreal = L / η = 9,3 / 0,32 ≈ 29 м

ответ: 29 метров

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело.

Силами сухого трения называют силы, возникающие при соприкосновении двух твердых тел при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям.

Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, называют трением покоя. Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону (рис. 1.13.1).